机械数控加工过程刀具高效使用优化

王刚

摘 要：刀具作为机械数控加工中的基础部件，会直接影响产品加工质量与效率。而在实际使用过程中，常常出现刀具消耗过快的情况，造成加工成本上升。因此，为了提升机械数控加工技术的应用合理性，确保刀具得到高效使用，则要对机械数控加工过程中的刀具使用进行优化，提出具体可行的优化策略，以供从业同行参考。

关键词：机械数控加工;刀具;高效使用;优化

机械数控加工过程中，刀具基本处于长时间、高速运转状态，再加上其他因素的影响，刀具的磨损问题不可避免，不仅会对其使用寿命造成影响，而且也会干扰加工产品的品质。为了改善这一问题，在机械数控加工过程中需要对刀具使用进行高效优化，以可行优化措施指导刀具使用，延长刀具使用寿命，保证产品加工质量及效率。

一、优化刀具研磨养护

刀具磨损在机械数控加工中极为常见，所以需要通过研磨将刀具磨损部分去除，使得刀具重新恢复性能。刀具使用时产生的振动及热量，会导致其形成不同程度的磨损，日积月累会提高刀具断裂的概率。而对刀具的研磨需要结合实际情况进行，不能过度研磨而损坏刀具本身，因此要做好研磨養护工作的优化。

具体来讲，在研磨之前要对刀具表面进行清洁处理，通过打磨表面的凸起物、缺口或杂质，能够减少刀具与待加工工件之间的摩擦。在日常机械数控加工过程中，要做好对刀具的及时清理，仔细检查刀具磨损程度，倘若刀具已无法通过研磨等方式恢复性能，则要第一时间换新。此外，对研磨养护的优化，还要尽量减低研磨过程中刀具的振动幅度及次数，避免研磨行为对刀具造成损害[1]。比如，在应用电路板钻孔加工技术的过程中，大量热能的产生会直接影响刀具材质，而且无法在短时间内完成散热，所以必须一边加工一边清理，才能保证刀具高效使用。

二、保证刀具锋利程度

刀具研磨过后必须对其锋利程度进行检查，并且依据工件加工需求进行操作，判断刀刃位置缺陷，保证加工安全及质量。由于刀刃锋利程度会直接影响加工精度，所以在选择刀具时一定要满足硬度方面的标准。实验表明，如果切削参数不合理，必定会导致刀具出现裂纹、崩刃的情况，再加上切削负荷较高，切削力会直接冲击刀刃，一旦出现裂纹，将持续拓展，裂纹达到一定程度之后，表层便会脱落，此时刀具的加工精度则会大大降低。举例来讲，在硬质合金铣刀当中，由于加工强度高、脆性较大，如果切削厚度不合理，则容易导致冲击载荷升高，并且拉应力值、拉应力区也会提升，一旦冲击应力大于材料强度，则会导致刀具崩刃，表层出现贝壳状的脱落现象[2]。所以，技术人员在加工之前需要对使用的刀具的锋利程度进行观察，可借助放大镜、显微镜等工具辅助观察，察觉到刀刃变钝则要及时研磨。

三、合理调整相关参数

在机械数控加工过程中，还需要对相关参数进行全面检验，否则会因为参数设置出错或合理性不足，而直接影响刀具使用效果。在检查过程中，一旦察觉参数与设定数额之间有差异，则要第一时间调整，避免引发安全隐患。同时，要依据加工工件的实际情况去合理调整刀具参数，也要根据加工产品差异及具体需求进行微调优化。当然，人工调整参数很难保证精准控制，因此还应引入自动化控制系统进行标准化调节，动态监测刀具运行时间及参数变化波形图，避免出现参数与加工实际情况不符的问题。

一般来讲，机械数控加工中的相关参数包含进给量、线速度、背吃刀量等等，刀具与不同材料之间的匹配阐述也有差异，比如铝合金材料的最佳线速度为300m/min，而钛合金的是70m/min，唯有保证参数与产品生产需求相匹配，才能确保刀具使用效率提高，并且能减轻刀具磨损情况[3]。

四、优化刀具回收处理

首先，刀具现场磨刃。机械数控加工中的车削刀片，特别是无涂层刀片，在加工中出现磨损后基本可采取手工修磨的做法处理，甚至部分刀具在修磨后，性能表现比新刀片更出色。比如，在铣加工的刀具使用过程中，2刃和3刃的平底铣刀便可在现场采取手工修磨的处理方式。其次，刀具重新涂层。如果是涂层整体球头铣刀或是其他类型刀具无法采取手工修磨方式处理，那么出现磨损情况后集中收集，交给供货商进行统一、专业的重新涂层处理，一般重新涂层花费的成本要比新购买刀具低2/3，所以能够保证机械数控加工的经济性;最后，处理报废刀具。刀具报废情况非常常见，应当要求工作人员递交报废刀具之后才能领用新的刀具，将报废刀具集中回收至供货商处理。

五、结束语

总而言之，在机械数控加工中要想实现对刀具的高效使用，除了要合理优选刀具之外，还要做好刀具研磨养护优化、确保刀具锋利程度、合理调整相关参数以及优化刀具回收处理等工作。相关技术人员需要在工作中总结与积累经验，以扎实理论指导实践，才能实现机械数控加工的全面优化，提高加工质量及效率。

参考文献：

[1]田莉莉.机械数控加工过程刀具使用优化浅析[J].设备管理与维修，2019（08）：163-164.D

[2]朱敏，高进祥.机械数控加工过程刀具高效使用优化思考[J].河北农机，2021（07）：108-109.

[3]费姝霞.机械数控加工过程刀具高效使用及优化措施分析[J].现代制造技术与装备，2021，57（12）：49-51.